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Perfectionnements aux ressorts de soupapes pour moteurs,compresseurs et autres machines analogues.
Cette invention se rapporte à des ressorts de soupapes pour moteurs, compresseurs ou autres machines analogues, ces ressorts étant du type général dans lequel une partie du ressort comporte deux ou plusieurs spires formées autour d'un axe, les deux extrémités de cette partie étant dirigées tangentiellement par rapport aux spires. En service, de ressort occupe une posi- tion telle que l'axe des spires est situé d'un côté de l'axe de la soupape à laquelle le ressort est associé et perpendiculaire- ment à l'axe de cette soupape, au déplacement de laquelle le ressort résiste en agissant par l'intermédiaire des extrémités des spires.
Suivant cette invention appliquée à un ressort qui com- porte deux ou plusieurs spires formées autour d'un axe et dont chacune des deux extrémités, ou un organe auquel cette extrémité peut être reliée, se prolonge sous forme d'un bras, ces bras étant situés et pouvant se déplacer dans deux plans sensiblement parallèles entre eux, espacés dans le sens de l'axe des spires et sensiblement perpendiculaires à cet axe, de telle maniere que les efforts exercés sur le ressort par l'intermédiaire des bras agissent dans la direction de ces plans, on emploie en combinai- son avec ce ressort deux organes séparés de forme cylindrique ou autre, espacés dans le sens de l'axe du ressort,
chaque organe se trouvant a l'intérieur d'une ou de plusieurs spires d'extremité du ressort et ayant un diamètre extérieur ou dimension maximum dans le sens radial par rapport à l'axe du ressort, qui n'est inférieur au diamètre intérieur de la spire ou des spires qui l'entourent que de la quantité nécessaire pour que ces deux or- ganes ne se calent pas à l'intérieur de celles-ci mais tendent à empêcher la déformation des spires du ressort par rapport à leur alignement d'axe normal par exemple par flambage, déviation ou autrement, ainsi que des supports pour ces deux organes,en dehors des spires d'extrémité du ressort.
Le ressort peut être composé de deux parties sensible- ment identiques comportant chacune deux ou plusieurs spires for- mées autour d'un axe, chacune de leurs deux extrémités, ou un organe auquel cette extrémité peut être reliée, se prolongeant sous forme d'un bras de telle manière que ces bras soient situés et puissent se mouvoir dans des plans sensiblement parallèles .entre eux, espacés dans le sens de l'axe des spires et sensible-
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ment perpendiculaires à cet axe.
Dans un tel ressort, l'un des bras de chaque partie du ressort complet est d'une pièce avec l'un des bras de l'autre partie ou lui est rigidement relié de telle sorte que les spires des deux parties du ressort sont coaxiales mais enroulées en sens inverses à partir des bras y attenant dont la jonction constitue en fait le centre du ressort complet.
Lorsque des efforts sont exercés dans la direction des dits plans sur le ressort par l'intermédiaire de ses bras, toutes les spires du ressort sont maintenues dans leur alignement d'axe normal par des organes séparés de forme cylindrique ou autre, espacés dans le sens de l'axe du ressort, chacun de ces organes étant situé à :'intérieur d'une ou de plusieurs spires d'extrémité d'une partie du ressort et son diamètre externe n'étant inférieur au diamètre interne de la ou des spires qui les entourent que de. la quantité nécessaire pour que ces organes ne puissent pas se caler à l'in- térieur des spires mais tendent à empêcher que les spires du ressort se déforment en déviant de leur alignement d'axe normal, ces organes étant supportés en dehors des spires d'extrémité des parties du ressort.
Suivant la forme d'exécution la plus simple du ressort qui comprend deux ou plusieurs spires et où les deux extrémités seulement du boudin ainsi constitué se prolongent à la manière de bras, l'un de ces bras agit sur la soupape à laquelle le res- sort est associé et dont le déplacement sous l'action d'un effort qui y est exercé rencontre la résistance du ressort, tandis que l'autre bras du ressort s'appuie sur une butée réglable constituée par l'extrémité d'un organe fileté qui est vissé par exemple dans un trou taraudé d'une pièce fixe.
Dans le cas où le ressort com- prend deux parties sensiblement identiques reliées entre elles et disposées comme c'est décrit ci-dessus, la partie centrale du ressort complet qui est constituée par'les bras reliés ensemble, des deux parties, agit sur la soupape à laquelle le ressort est associé, et chacun des autres bras aux extrémités opposées du ressort complet s'appuie alors sur une butée réglable constituée par l'extrémité d'un organe fileté qui est vissé par exemple dans un trou taraudé d'une pièce fixe.
Comme, dans la disposition décrite ci-dessus, l'une des extrémités d'une partie du ressort reste en fait fixe puisqu'elle repose sur une butée réglable, ainsi qu'on l'a dit ci-dessus, tandis que l'autre extrémité se déplace sous l'action de l'effort qui y est exercé, on désignera dans la description ci-dessous ces deux extrémités respectivement par partie fixe et partie mobile du ressort.
Les organes qui se trouvent à l'intérieur des spires d'extrémité et sont supportés en dehors de ces dernières peuvent être fixez de manière à ne pas pouvoir tourner ou bien l'un d'eux ou tous deux peuvent être libres de tourner autour de leur axe comma dans des paliers convenablement aménagés et être ainsi aptes à se déplacer conjointement avec la ou les spires de ressort qu'ils supportent. Les organes de support d'une spire de ressort peuvent constituer des manchons séparés ou autres éléments ana- logues dont l'm d'eux ou tous les deux sont susceptibles de tour- ner sur un organe de support commun.
Dans le cas où, comme il a été mentionné ci-dessus, le ressort comprend deux boudins sembla- bles mais enroulés en sens inverses, reliés à leurs extrémités in- térieures adjacentes adjacentex aux bras qui les prolongent,l'un des organes en forme de manchon ou une paire de ces organes montés sur m support commun peuvent se trouver à l'intérieur des parties mobiles adjacentes des extrémités reliées entre elles des deux boudins.
Un organe fixe en forme' de manchon ressemblant à un disque à bride, supporté en dehors des spires, peut alors être placé à l'intérieur de chacune des extrémités extérieures fixes du ressort.' @
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Suivant encore une autre disposition qu'on peut employer dans un ressort en deux parties de ce genre, les extrémités inté- rieures mobiles et adjacentes des parties du ressort peuvent être supportées par un seul organe en forme de manchon fixé à l'organe de support commun, ce dernier étant lui-même supporté à ses ex- trémités en dehors des spires dans des paliers de manière à pouvoir tourner.
A l'intérieur des spires extérieures fixes du ressort , se trouvent des supports séparés en forme de manchon qui sont portés par l'organe de support commun et que des dispositifs appropriés empêchent de tourner. Dans ce mode de construction l'organe cen- tral et rotatif en forme de manchon qui supporte les spires peut être relié au culbuteur ou être solidaire de ce culbuteur sur le- quel agit la came qui, dans son mouvement de rotation, actionne la soupape en surmontant l'action du ressort.
Ici encore,les extrémités extérieures fixes du ressort en deux parties peuvent être supportées respectivement par des disques à bride ou des organes en forme de manchon montés fous sur l'organe de support principal et maintenus en place par un ressort à boudin entourant l'organe de support principal et dont les extrémités s'appliquent sur ces disques de support. Ce ressort à boudin sert aussi à em- pécher les vibrations de ces disques fous.
Dans beaucoup d'applications de l'invention, les spires du ressort ont toutes sensiblement le môme diamètre. D'autre part, dans certains cas, les boudins du ressort peuvent être coniques et alors les diamètres des organes de support sont déterminés en con- séquence. Lorsqu'on utilise des ressorts coniques les supports né- cessaires pour les spires sont constitués par des organes séparés en forme de manchon ou autres organes semblables montés soit tous fous, soit l'un ou plusieurs d'entre eux fous et l'un d'eux par exemple fixe, tandis qu'ils sont tous portés par un organe de sup- port commun passant à travers toutes les spires et fixe ou supporté lui-même dans des paliers à ses extrémités en dehors des spires.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemples diffé- rentes dispositions pouvant être adoptées pour la réalisation de cette invention. Dans ces dessins les Figures a à 5 inclusivement sont quelque peu schématiques.
, Figure 1 est une Tue en plan, partiellement en coupe, représentant une disposition de ressort de soupape suivant cette invention, le ressort dans ce cas ne comportant qu'un seul boudin. figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1.
Figure 3 est une vue en élévation de face de la disposi- tion représentée sur la figure 1, la vue étant prise du coté gauche de la figure 1.
Figure 4 es une vue en plan représentànt une variante de la disposition représentée sur la figure 1. Tel qu'ilest re- présenté sur cette figure le ressort peut être considère comme ayant la forme d'une épingle à cheveux étant donné que le ressort qui est en fait constitué de deux parties, dont chacune est sem- blable à un simple ressort à boudin comme celui représenté sur la Figure 1, présente aux extrémités des deux boudins une liaison assez semblable à une épingle à cheveux.
Figure 5 est une élévation en bout de la disposition re- présentée sur la figure 4.
Figure 6 est une vue en plan, partiellement en coupe ho- rizontale, d'un agencement de ressort de soupape suivant cette invention, ces ressorts étant du type à épingle à cheveux repré- sentésur la figure 4.-
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Figure 7 est une vue en plan montrant un agencement de ressort de soupape dans lequel des ressorts à boudin séparés se*- blables chacun à l'un des ressorts représentés sur la figure 1, sont combinés pour agir sur des culbuteurs de soupapes.
Figure 8 est une coupe verticale faite suivant la ligne 8-8 de la figure 7 et une ligne similaire de la Figure 9, dans le sens des flèches.
Figure 9 est une vue en élévation partiellement en coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 8, dans le sens des flèches.
Figure 10 est une coupe partielle représentant un détail, cette coupe étant faite suivant la ligne 10-10 de la figure 8.
La disposition représentée sur les Figures 1 2 et 3, est l'une des formes d'exécution les plus simples de l'invention.
Dans cet exemple, le ressort comprend un seul boudin A dont les deux extrémités sont en saillie comme des bras sur la partie prin- cipale du boudin, ces extrémités étant désignées pour plus de com- modité respectivement par extrémité fixe Al et extrémité mobile A2. Le boudin A du ressort est supporté intérieurement à ses ex- trémités par deux bossages cylindriques. L'un de ces bossages B, qui est situé à l'intérieur de. l'extrémité fixe du boudin A et lui sert de support est lui-même fixe, étant formé d'une pièce avec un support Bl monté d'une manière appropriée.
A l'intérieur de l'autre extrémité c'est-à-dire de l'extrémité mobile du boudin A se trouve un bossage C ayant la forme d'un manchon ou d'un col- lier susceptible de tourner sur un tourillon cylindrique Cl monté sur un support fixe C2. L'extrémité du bras a1 qui est l'extrémité fixe du ressort à boudin s'applique sur la tête d'un boulon D qui est vissé.dans un trou taraudé d'une pièce E. En faisent tourner ce boien. on peut régler la tension du ressort.
L'extrémité de l'autre bras A2;qui constitue l'extrémité mobile du ressort à boudin passe en dessous d'un collier G et agit sur ce collier qui se trouve à l'extrémité de la tige de soupape Gl sur laquelle agit l'un des bras F d'un culbuteur à deux bras dont l'autre bras F1 est actionné par le poussoir de la distribution commandant la soupape, le culbuteur étant monté dans des paliers f2.
De préférence deux ressorts à simple boudin comme celui ci-dessus décrit sont employés et disposés conme le montrent les Figures 1 et 6 de manière que les deux ressorts agissent,sur la même tige de soupape Gl. Ainsi qu'on le voit l'extrémité fixe A1 de chacun des ressorts s'applique sur le même boulon réglable D, tandis que les extrémités mobiles des deux ressorts agissent toutes deux sur le même collier ou tête G de la tige de soupape.
En ce qui concerne la disposition représentée sur les Figures 4 et 5, le ressort comprend dans ce cas deux boudins A et% enroulés en sens inverses. Les extrémités fixes Al et Alx de chacun des boulins s'appliquent respectivement sur les têtes des-boulons réglables D et d1. Les extrémités mobiles A2 et A2X des deux bou- dins sont reliées ici en A3 en formant une boucle en épingle à cheveux. Cette partie est située en dessous d'un collier G à l'extrémité de la tige de soupape G1 de sorte que les deux boudins du ressort en deux parties agissent d'une manière similaire sur la soupape.
L'extrémité fixe ou extérieure de chaque boudin est supportée intérieurement par un bossage cylindrique B venu d'une. pièce avec un support fixe Bl comme dans la disposition représen- tée sur les Figures 1, 2 et 3. Les extrémités intérieures des deux boudins A et Ax sont supportées respectivement par les orga- nes cylindriques en forme de manchon C montés sur un support fixe C2 de façon à pouvoir y tourner, en substance comme décrit pour @ la disposition représentée sur les Figures 1, 2 et 3. De cette
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façon, les deux extrémités de chacun des boudins du ressort com- plet A, Ax sont supportées intérieurement.
Quant à la disposition représentée sur la figure 6, celle-ci montre sous une forme pratique la disposition représen- tée quelque peu schématiquement sur les figures 4 et 5 et décrite ci-dessus en se référant à ces dernières. C'est-à-dire;, que le ressort complet comporte deux boudins enroulés en sens Inverses A et Ax dont les bras A2, A2xaux extrémités mobiles de chacun d'eux sont raccordés par une boucle en épingle à cheveux en A3, cette boucle passant sous la tête G de la tige de soupape sur laquelle elle agit. Les extrémités des bras fixes A1, A1x s'appli- quent sur les boulons réglables D. Sur la partie de la figure re- présentée en coupe on peut voir la disposition des organes de support pour les spires du ressort.
A l'intérieur d'une ou de plu- sieurs spires de l'extrémité fixe de chacune des parties du res- sort dont il assure le support se trouve un organe cylindrique C3 portépar ou solidaire d'un manchon C4 monté librement sur un ar- bre H qui constitue en fait un arbre de culbuteur monté dans des coussinets Hl. Entre deux manchons C4 montés sur l'arbre H se trouve le bossage cylindrique J d'un levier Jl à la tête duquel se trouve une patte J2 serrée sur l'extrémité de la tige de soupape Gl. La came de commande de la soupape, qui n'est pas représentée sur les dessins, agit sur cette patte J2. Le bossage J peut oscil- ler sur l'arbre H et assure extérieurement un support aux extré- mités mobiles adjacentes des deux boudins A et 4 du ressort.
En ce qui concerne la disposition représentée sur les Figures 7, 8, 9 et 10, celles-ci représentent sous une forme pra- tique un agencement de ressorts à boudin disposés par paires, les ressorts individuels ressemblant quelque peu à ceux représentés schématiquement sur les Figures 1, 2 et 3.
Les deux ressorts A et @ constituant une paire sont sem- blables entre eux mais enroulés en sens inverses, et ils agissent tous deux simultanément sur la tige de soupape unique Gl. Si l'on compare cette disposition à celle représentée sur la figure 1, les deux ressorts sont disposés ici coaxialement, avec ce qu'on peut appeler les extrémités internes des boudins placées côte à cote et les bras mobiles A2, a2 partant de ces extrémités et agis- sant tous deux sur le collier G de la tige de soupape Gl. Les extrémités des bras Al, a1 aux extrémités fixes des deux enroulements s'appliquent sur les têtes des chevilles Dl dont la tige de forme cylindrique pénètre librement dans un trou El de la pièce E. La face de la tête Dl de la cheville est de préférence trempée.
Le moyeu F3 du culbuteur F, F1 de la soupape est monté sur la partie cylindrique en forme de manchon Jl d'une paire de bobines J2 susceptibles de tourner sur l'arbre creux H. Un ressort à boudin K entourant cet arbre est disposé entre des colliers fous K1 sur l'arbre H, ces colliers s'appliquant sur les faces en regard de deux des bobines J2. Le ressort K maintient ainsi dans leurs positions relatives voulues dans la direction axiale la paire de bobines J2 correspondant à l'une des paires de ressorts boudin A, a. Chacune de ces bobines qui est de préférence faite en un alliage léger est pourvue d'un chapeau trempé J3 qui y est claveté, ce chapeau constituant le support de la spire de ressort à l'intérieur de laquelle la bobine est placée.
C'est l'extrémité qui a été désignée comme extrémité mobile du ressort. Le support de la spire à l'extrémité fixe du ressort est assuré par une che- ville L pourvue d'une tête trempée ayant la forme représentée sur la Figure 10 pour empêcher cette spire du ressort de se soulever.
La cheville est fixée dans le support M dans lequel sont montées les extrémités de l'arbre H. On remarquera qu'au centre de l'appa--, reil représenté sur la Figure 8, les extrémités fixes de deux ressorts à boudin distincts se trouvent à proximité l'une de @
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l'autre. En cet endroit, on peut constituer avantageusement le support des spires aux extrémités de ces ressorts par des pièces en forme de T à têtes Ll dont la tige est disposée entre les spires adjacentes.
Comme on le voit dans cette disposition, les deux res- sorts A, a semblables mais enroulés en sens inverses qui forment une paire sont séparés et leurs extrémités mobiles ne sont pas reliées entre elles. On peut dans ce cas régler la position de l'extrémité de chacun des bras fixes A1 a1 en soulevant la tête de la cheville Dl au moyen de rondelles a1 l'épaisseur désirée.
Les détails de construction, comme la forme et l'agence- ment des organes qui assurent le support des spires du ressort peuvent varier suivant la construction et la disposition parti- culières des autres parties du mécanisme de la soupapé.
REVENDICATIONS --------------------------
1) Ressort de soupape pour moteurs, compresseurs ou autres machines analogues, comprenant en combinaison avec une partie com- portant deux ou plusieurs spires formées autour d'un axe et dont chacune des deux extrémités ou un organe auquel ces extrémités peuvent être reliées.se prolonge sous forme d'un bras, ces bras étant situés et pouvant se déplacer dans deux plans sensiblement parallèles entre eux, espacés dans le sens de l'axe des spires et sensiblement perpendiculaires à cet axe de telle sorte que les efforts appliqués au ressort par l'intermédiaire des bras s'exer- cent dans la direction de ces plans, deux organes séparés de forme cylindrique ou autre, espacés dans le sens de l'axe du ressort,
chacun de ces organes étant situé à l'intérieur d'une ou de plu- sieurs spires à l'extrémité du ressort et présentant un diamètre extérieur ou dimension maximum en sens radial par rapport à l'axe du ressort, qui n'est inférieur au diamètre interne de la ou des spires. qui l'entourent que de la quantité nécessaire pour que ces deux organes ne se calent pas à l'intérieur des spires mais tendent à empêcher celles-ci de dévier par rapport à leur aligne- ment.d'axe normal,et des supports pour ces deux organes en dehors des spires d'extrémité du ressort.
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